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Kurzschlußwicklung

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Um besonders hohe Ströme zu erzeugen habe ich eine zusätzliche Wicklung auf meinen 135 V Trafo aufgebracht.

Zwischen den beiden Wicklungen ist genug Platz um eine Kupferschiene (5 * 40 mm) durchzuschieben. Der Rest der Kurzschlußwicklung besteht aus dickeren Schienen (10 * 40 mm) die mit M8 Schrauben verschraubt sind.

Den Trafo habe ich mit meinem Regeltrafo betrieben. Die Spannung habe ich mit dem Tektronix Multimeter und den Strom mit dem Zangenamperemeter gemessen. Die Messung der Sekundärspannung wurde mit einem Tru RMS Multimeter gemessen.

Mit nur einer Windung ist die Spannung natürlich entsprechend niedrig. Das Übersetzungsverhältnis beträgt etwa 1 : 256.

Die Messung der Kurzschlußströme erfolgte mit verschiedenen Shuntwiderständes. Die Spannungen an den Shuntwiderständen wurden mit einem Tru RMS Multimeter gemessen. Neben einem 250 A und einem 400 A Shunt stehen zur Messung der zu erwartenden hohen Ströme über 1000 A ein 1500 A Shunt und ein selbstgebauter 2000 A Shunt zu Verfügung.

Der 2000 A Shunt besteht aus fünf 400 A Shunts die auf 2 Kupferschienen (10 * 50 mm) geschraubt sind. Die Shunts werden über 2 Adapterschienen mit der Kurzschlußwicklung verschraubt.

Die Messung des Primärstromes mit dem Zangenamperemeter ist nicht besonders genau. In den Tabellen sind die gemessenen Werte Fett gedruckt, die berechneten normal.

Die Shuntwiderstände wirken auch als Lastwiderstand und verändern den gemessenen Strom. Die Meßergebnisse der einzelnen Shunts sind in folgendm Diagramm dargestellt.

Zwischen dem 1500 A und dem 2000 A Shunt gibt es keine großen Unterschiede. Beide Shunts werden zum Schluß außerhalb ihrer Spezifikation betrieben und erwärmen sich stark, so sind nur kurzzeitig Messungen möglich sind. Beim 2000 A Shunt erwärmen sich einige Shunts wahrscheinlich ungleichmäßig was zu einem größeren Fehler führt. Ohne Shuntwiderstand ist der Strom etwas größer, leider geht der Meßbereich des Zangenamperemeters nur bis 1000 A.
Beim 250 A und 400 A Shunt sind die gemessenen Ströme deutlich niedriger da die Shuntwiderstände den Trafo schon deutlich belasten.

Aus der Leerlaufspannung und dem Kurzschlußstrom kann der Innenwiderstand des Trafos berechnet werden.

Für die Berechnung wurde die Messung ohne Shunt bei 30 V benutzt, die Leerlaufspannung beträgt 117,3 mV. Daraus ergibt sich ein Innenwiderstand von 0,13 mOhm. Die folgende Tabelle zeigt die Widerstandswerte der Shuntwiderstände

Damit ist der Innenwiderstand etwa so groß wie der Widerstand des 400 A Shunts.

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